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化学趣味小故事


1.碘与指纹破案 在电影中常常看到公安人员利用指纹破案的情节。其实,只要我们在一张白 纸上面用手指按一下, 然后把纸上手指按过的地方对准装有少量碘的试管口,并 用酒精灯加热试管底部。 等到试管中升华的紫色碘蒸气与纸接触之后,按在纸上 的平常看不出来的指纹就会渐渐地显示出来, 并可以得到一个十分明显的棕色指 纹。如果把这张白纸收藏起来,数月之后再做上面的实验,仍能将隐藏在纸面上 的

指纹显示出来。 这是因为,每个人的指纹并不完全相同,而手指上总含有油脂、矿物油和汗 水等。当用手指入纸上面按的时候,指纹上的油脂、矿物油和汗水就会留在纸面 上,只不过是人的眼睛看不出来罢了。而纯净的碘是一种紫黑色的晶体,并有金 属光泽。有趣的是,绝大多数物质在加热时,一般都有固态、液态和气态的三态 变化。而碘却一反常态,在加热是能够不经过液态直接变成蒸气。象碘这类固体 物质直接气化的现象,人们称之为升化华。同时碘还有易溶于有机溶剂的特性。 由于指纹含有油脂、汗水等有机溶剂,当碘蒸气上升遇到这些有机溶剂时,就会 溶解其中,因此指纹也就显示出来了

2.身轻顽皮的锂 锂是一种柔软的银白色的金属 , 别看它的模样跟有些金属差不多 ,性格特点 可不同一般哩!首先它特别的轻,是所有金属中最轻的一个 .其次它生性活泼,爱 与其他物质结交.例如,将一小块锂投入玻璃器皿中 ,塞上磨砂塞,里边会通过反 应很快耗尽器皿内的空气是它成为真空.结果,纵然你使上九牛二虎之力,也别想 把磨砂塞拔出来.显然,对于这样一个顽皮的家伙 ,要保存它是十分困难的 ,它不 论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧.化学家们最后只好把它强行捺入凡 士林油或液体石蜡中,把它的野性禁锢起来,不许它惹事生非. 锂被人发现已有 170 多年了.在他出世后的 100 多年中,它主要作为抗痛 风药服务于医学界.直到 20 世纪初,锂才开始步入工业界,崭露头角.如锂与镁组 成的合金,能像点水的蜻蜓那样浮在水上,既不会在空气中失去光泽,又不会沉入 水中,成为航空,航海工业的宠儿.此外,锂还在尖端技术方面大显身手.例如,氘 化锂是一种价廉物美的核反应堆燃料;固体火箭燃料中含有 51-68%的锂.不过,

专家们认为,锂的才能目前没有得到全面的发挥,它的潜力还大着呢!

3.铜丝灭火 人呼出的二氧化碳气体可以灭火, 黄沙可以灭火, 水也可以灭火。 你知道吗? 铜丝也能灭火!不信,请你试一试。用粗铜丝或多股铜丝绕成一个内径比蜡烛直 径稍小点的线圈,圈与圈之间需有一定的空隙。点燃蜡烛,把铜丝制成的线圈从 火焰上面罩下去,正好把蜡烛的火焰罩在铜丝里面,这是空气并没有被隔绝,可 是铜丝的火焰却熄灭了, 这是为什么呢?原来铜不但具有很好的导电性,而且传 递热量的本领也是顶呱呱的。 当铜丝罩在燃着的蜡烛上时,火焰的热量大部分被 铜丝带走,结果使蜡烛的温度大大降低,当温度低于蜡烛的着火点(190C)时, 蜡烛当然就不会燃烧了。

4.第一个飞人之死 在 18 世纪 80 年代初,热气球刚在欧洲出现不久,人们对这种飞行器还不十分 相信,当时人们已经用热气球成功地把鸡、鸭、羊送上了天空,但从来还没有人 乘气球离开地面。1789 年法国国王批准了科学家第一次用气球送人上天的计划, 并决定用两个犯了死刑的囚犯去冒这个风险。 这件事被一个叫罗齐埃的青年知道了,他想人第一次飞上天是一种极大 的荣誉,荣誉不能给囚犯。它决定去作一次飞行,于是便找了另外一个青年人向 国王表示了他们的决心,国王批准了他们的请求,于是在 1783 年 11 月 21 日, 他俩乘坐热气球, 成功地进行了世界上第一次用热气球在人的飞行。那次共飞行 了 23 分钟,行程 8.85 公里,罗齐埃由此成了当时的新闻人物。 第二年,罗齐埃计划乘气球飞跃英吉利海峡。当时已经发明了氢气球, 使他拿不定主意的是:乘热气球好呢,还是乘氢气球好?最后,罗齐埃决定两个 气球都乘,也即把氢气球和热气球组合在一起去飞跃海峡。 一天,他们将两个气球组合在一起,升空了,然而,升空不久,就发生 了悲剧,两只气球碰在一起,发生了爆炸,罗齐埃喝另一位青年葬送了年轻的生 命。是什么原因导致了这一悲剧的发生? 原来热气球下面挂了一个火盆,目的是给气球气囊中的空气加温,是气

球里充满着热的空气。 然而在氢气球中充的是氢气,罗其埃没想到氢气是一种易 燃、易爆的气体,只要一碰到火星就会爆炸,显而易见,热气球是不能和氢气球 同时混用的。 罗齐埃是一个敢于冒险的青年, 可惜他只有勇敢精神, 缺乏科学的头脑, 导致了一场球毁人亡的悲剧的发生。 看来,化学知识是多么的重要!

5.玻尔巧藏诺贝尔金质奖章 玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中,玻尔被 迫离开将要被德国占领的祖国。 为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺 贝尔金质奖章溶解在一种溶液里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来, 纳粹分子窜进玻尔的住宅, 那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下, 他们却一无所知。 这是一个多么聪明的办法啊!战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重 新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为,它凝聚着玻尔对祖国无限 的热爱和无穷的智慧。 那么,玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢?原来他用的溶液叫王水。 王水是浓硝酸和浓盐酸按 1:3 的体积比配制成的的混和溶液。由于王水中含有 硝酸。氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。因此, 王水的氧化能力比硝酸强,不溶于硝酸的金,却可以溶解在王水中。这是因为高 浓度的氯离子与金离子形成稳定的络离子[AuCl4]-,从而使金的标准电极电位 减少,有利于反应向金溶解的方向进行,而使金溶解。

6.疯子村之谜 20 世纪 30 年代,在日本一个偏僻的农村小镇里,发生了一件奇怪的事。村 上先后有 10 多人发了疯病, 这些人精神紊乱, 行动反常, 时而大哭, 时而大笑, 四肢变得僵硬??他们的罹病, 给各自的家庭带来了灾难, 也引起了人们的骚动, 还惊动了当地政府和有关医疗部门。 当地的警察局和医院派出了调查组,进行了大量的访问调查,检查了这些疯

子的身体和血液成分, 发现他们身体中所含有的金属锰离子的含量比一般人要高 得多。正是这些锰离子使这些人中毒并发了疯。 过多的锰离子进入人体, 开始时使人头疼、 脑昏、 四肢沉重无力、 行动不便、 记忆力衰退,进一步发展使人四肢僵死、精神反常,时而痛哭流涕,时而捧腹大 笑,疯疯癫癫,呈现令人作呕的丑态。 那么过多的锰离子又是从何而来的呢?原来 ,这个小镇的人们常常把使用 过的废旧干电池随手扔在水井边的垃圾坑里,久而久这,电池中的二氧化锰,在 二氧化碳和水的作用下, 逐渐变为可溶性的碳酸氢锰,这些可溶性的碳酸氢锰渗 透到井边,污染了井水,人们饮用了含有大量锰离子的水,便引起了锰中毒,造 成了在短时间内有 10 多人发疯的怪事。

7.总统内部新闻 1929 年, 腰缠万贯的胡佛终于登上了美国第三十一届总统的宝座。 名声大噪, 其发迹的秘密也就成为善点迷津的内幕新闻披露出来。 胡佛先前家境贫寒,学生时代仅以打零工才勉强维持学业。尔后,则又 职微薪薄,寄人篱下。穷途末路之际则风尘仆仆来到中国,以期转机。 腐败、落后的旧中国任忍列强宰割,多少洋人在此大发其财!无疑,胡 佛也不失所望,很快的了发财的良机。当时,开采金矿的水平低,滤过矿金后就 丢弃了。在胡佛凭借他掌握的化学知识,断定这些“废物”中仍有尚多的黄金, 于是便搞起他的“废物利用”来了。 他雇人用氰化钠的稀溶液处理矿砂。于是氰化钠与之发生化学反应,使 Au 呈络合物而溶解,接着,他又让人用锌粒与滤液作用,置换反应的结果,纯 净的 Au 也就被提取出来了。 显然,这种炼金方法在当时是较为先进的。因而,成色尚好的黄金便源 源不断地流进了胡佛的腰包,不久成了百万巨富。 总统发迹内幕昭然若揭。不乏慕之者,赞其超群绝伦,生财有方,更是 平步青云有道。然而,更有真诚的人们,深知胡佛是靠用黄金垒起的台阶登上总 统宝座的。

8.谁是凶手 沐浴在晨光中的山村,从睡梦中醒来了。举目望去,成群的牛羊之绿茵茵的山坡 上奔跑、 嬉戏。 按着映入眼帘的便是咯咯觅食的鸡群, 呱呱追逐的鸭子??忽然, 阵阵欢声笑语传来,循声望去,原来说姑娘子湖边梳洗打扮,碧绿的湖水,山色 掩映,还荡漾着村童嬉水玩耍的身影??然而今天,山村的生机荡涤殆尽,就连 晨光也好像失去光泽,展现在人们眼前的竟是满目的死尸、毙命的牛羊。生灵在 此已不复存在,真是惨绝人寰,令人震惊。这便是中央电视台播放的尼斯湖惨案 一组镜头的写实。祸不单行,同在喀麦隆,更大不幸由在玛瑙湖畔发生了,对此 人们不禁要问,作恶多端的凶手是睡? 法网难逃,凶手终于“捉拿归案了”。但出于意料的是,凶手竟是人们熟知的二 氧化碳气体。 然而更令人不解的是,二氧化碳何以如此猖狂?又何以致人畜于死 地? 经科学家研究发现, 微妙的化学平衡使尼奥斯湖、玛瑙湖的水分成了奇特的若干 层, 而且最深层的水又含有极其丰富的碳酸盐。然而这样的化学平衡并不是稳定 的, 在外界环境的影响下, 特别在地壳活动频繁之际, 分层的湖水便会受到扰乱, 富有碳酸盐的深层水就会上升, 在压力和温度骤然变化下迅速分解,整个湖泊也 就成了一个被猛然开启的巨大汽水瓶。虽然二氧化碳本身并没有毒,但空气中含 有超过 0.2%便会对人体有害,超过 1%以上即会使人畜窒息而亡。因而二氧化 碳大量释放下沉,灾难也就不可避免了。 然而湖水中的这种化学平衡并非绝无仅有, 科学家还发现前苏联凯而顿湖的水竟 以五层分布, 而且底层被更令人担忧的硫氢化物所渗透。那么存在其中的化学平 衡是否也会被打破?硫氢化物是否会转化为毒性甚大的硫化氢并进而兴风作浪? 更重要的是如何防患于未然, 阻止惨案的再度重演?如今,科学家们正面临着环 境化学新课题的挑战。

9.屠狗洞的秘密 在意大利某地有个奇怪的山洞, 人走进这个山洞安然无恙,而狗走进洞里就一命 呜呼,因此,当地居民就称之为“屠狗洞”,迷信的人还说洞里有一种叫做“屠 狗”的妖怪。 为了揭开“屠狗洞”的秘密,一位名叫波尔曼的科学家来到这个山洞里进行实地 考察。他在山洞里四处寻找,始终没有找到什么“屠狗妖”,,只见岩洞的倒悬 许多的钟乳石,地上丛生着石笋,并且有很多从潮湿的地上冒出来。波尔曼透过 这些现象经过科学的推理终于揭开了其中的奥秘。 原来,这个由大量钟乳石和石笋构成的岩洞,石灰岩岩洞。这里,长年累月地进 行着一系列的化学反应: 石灰岩的主要成分是碳酸钙,它在地下深处受热分解二 产生二氧化碳气体: CaCO3 高 温 CaCO3 CO2↑ 产生出来的二氧化碳又和地下水、 石灰岩的碳酸钙反应, 生成可溶性的碳酸氢钙: CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)2 当含有碳酸氢钙的地下水渗出地层时,由于压力降低,碳酸氢钙分解又释放出二 氧化碳,并从水中逸出: Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓ CO2 ↑ H2O 因为二氧化碳比空气重,于是就聚集在地面附近,形成一定高度的二氧化碳层。 当人进入洞里,二氧化碳层只能淹没到膝盖,有少量的二氧化碳扩散,人只有轻 微的不适感觉,然而处在低处的狗,却完全淹没在二氧化碳层中,因缺乏氧气而 窒息死亡,这就是屠狗洞屠狗而不伤人的道理。

10.氟的自述 我的名字叫氟,最外层有 7 个电子,除我之外还有氯、溴、碘、砹跟我相似。他 们都是我家族的成员,人们把我们的大家族叫卤族。在我们的大家族内,我是老 弟。 化学家们在 19 世纪初就发现了我,把我确认为是一个元素。但我的单质状态一 直到 18 世纪 80 年代才被分离出来。最早把我分离成化合态的是 1764 年的德国 化学家马格拉夫, 游离态是法国化学家莫瓦桑提制的。 前者是让萤石和硫酸反应,

这比较容易。但游离态就不容易制取了。后来莫瓦桑吸收前人的经验,他把我化 合物氟氢华钾(KHF2)溶解在无水氢氟酸中,作为电解质进行电解。连续工作了二 年,终于在 1886 年 6 月 26 日之我成功的诞生在这个世界上。 我在常温下淡黄绿色的气体。我很调皮,到处惹祸,所以哥哥、姐姐们不让我单 独存在,总是让另外一个来管住我,我的个性特别强,动不动就和别人打架。我 最喜欢的氢一起玩, 一见面就形成了形影不离的朋友。我和氢老弟在空气中形成 白雾,溶于水叫做氢氟酸。可是我俩在一起也到处惹事,把人们种的各种变得枯 黄,动物都死了。就连主人也毫不留情。所以在人们把我和氢的化合物从其它物 质中提取出来时,就发生了一些悲痛的事情。例如:1836 年的爱尔兰科学家诺 克斯两兄弟,被我杀死一个,另一个也被迫停止工作。但我很佩服他们那种不怕 死的精神, 为后人打下了基础, 他们是人类在认识化学元素历史过程中英勇牺牲 的烈士,值得后人怀念。 在元素周期表中,我的大家族位于周期表的右边,是第七主族,属于非金属 类,在我的的家族里,我最活泼,所以我能够把哥哥、姐姐们从他们的化合物里 置换出来。 最早利用我的是 1671 年的德国一位艺术家斯万哈德,他发现我的化合物——萤 石(CaF2)跟硫酸反应制得的溶液能刻画玻璃。 我在自然界中是广泛分布的元素之一,在卤族中,仅次于氯,自从人们认识我的 真面目后,广泛的利用我。 把我的天然化合物——元素作溶剂,把它添加在熔炼的矿石中,可以降低熔点。 我和氢的化合物可以用来制造塑料、橡胶、药品,用于制造氟化钠等氟化物,而 氟化钠又是一种用来杀灭地下害虫的农药,还可以提炼铀。随着科学的发展,人 类的进步,人们对我的认识也进一步加深。我希望同学们于我交个朋友,把我的 坏处化为益处,进一步为人类服务。

11.石灰“家族” 石灰是人们生活中常见的物质。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石 灰乳、碱石灰等的兄弟姐妹,啊还有他们的妈妈,妈妈叫石灰石。刚学化学的同 学,可能丢于他们各自的面貌还弄不清楚,我来介绍一下: 石灰石,生在深山里,是一种青色的石头。石灰石的山,一般风景较优美,入桂 林多石灰石,那里青山绿水,有许多大溶洞,形成了许多石笋、石钟乳。石灰石 比较坚硬,铁路的路基常用石灰石了建筑。石灰石的主要化学成分是碳酸钙 (CaCO3),她又是水泥和其它工业的原料。于石灰石成分相同的是她的妹妹, 名叫大理石,她张得洁白、晶亮,漂亮极了,她是高级建筑物的装饰材料。石灰 石通过锻烧变成生石灰。 生石灰的成分是氧化钙(CaO),白色块状物,他的吸水性很强,常用作干燥剂, 它于水反应变成熟石灰。 熟石灰的成分是氢氧化钙〔Ca(OH)2〕,白色粉末,具有强烈的腐蚀性,因此又 名苛性钙,主要用作建筑材料,室内墙壁、砌砖的料浆缺她不行。化工方面用她 制漂白粉。因为她是生石灰加水消化而成的,因此又名消石灰。 石灰乳是混浊的石灰水,又称氢氧化钙混浊液,它是固体和液体的混合物。常用 了涂刷旧墙壁、配制波尔多(与硫酸铜配合)和石硫合剂(于硫磺配合)用作农 药杀虫。 石灰水是氢氧化钙的溶液。石灰乳澄清(通过静置)后的上层清液是饱和的石灰 水,碱性很强,家庭里用它来做米豆腐。 碱石灰,是氧化钙与氢氧化钠的混合物


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